[发明专利]渗流-温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能力方法

说明书

本发明公开了一种渗流‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能力方法，该方法利用三维精细地质模型网格粗化结合PVT状态方程拟合建立了三维数值模拟模型，首先分断块、分层分区加载流体、岩石参数，完成数模温度、压力、饱和度场初始化，分断块分区拟合油藏原油、自由气、溶解气储量。然后用历史产量、压力等生产动态资料反演储层参数。并结合流入、流出动态曲线、临界携液及冲蚀流量等，预测当前地层压力条件下的合理注采气能力。最后针对历史拟合好的数模模型，依据论证的单井合理注采能力进行配产配注，并根据储气库上下限压力、水气比、井底流压、井口油压等实际条件仿真预测储气库120天调峰能力。本发明通过渗流‑温度双场耦合，解决了由于未考虑复杂断块油藏储气库冷气注入后储层温度降低、渗流场扰动导致的调峰能力预测误差大的问题。

技术领域

本发明属于储气库的技术领域，具体涉及一种复杂断块油藏型储气库采气周期调峰能力数值模拟预测方法。

背景技术

寒冬将至，西北、东北部分地区已陆续开始供暖，为守护万家灯火，国家能源局再次强调要持续大力推进天然气产供储销体系建设，储气库作为其中重要一环备受关注。预计2025年建成350亿方调峰及储备能力，但目前国内储气库建设优质资源缺乏，因此油藏也被纳入建库选址范畴。

亚洲大陆经历多期次构造运动，其东部形成一系列复杂断块，中西部形成褶皱构造，导致建库油藏大都断块多、非均质性强、边底水及人工注水侵入地层后流体关系复杂。因此，目前无论是已建库的京58储气库，还是正在建库的冀东油田南堡1-29储气库，都是复杂断块油藏型储气库。

调峰能力作为建设储气库最核心的评价指标，其准确预测是科学合理指导储气库高效建设运行的关键。目前常用于储气库调峰能力指标预测的方法大体可分为气藏工程、数值模拟方法两类。其中，气藏工程方法中物质平衡法依据设计的上下限压力能快速确定储气库采气周期调峰能力，但储气库高速注采过程井控范围内压降、压升十分剧烈，物质平衡法“要求全区压力基本相同方能使用”这一假设与此相悖，加之气藏工程方法是针对各向同性、均质储层进行的理论推导，现实复杂断块油藏在断块内储层非均质性较强，断块间岩石、流体高压物性、压力及饱和度场甚至都不是一个系统，可见，气藏工程方法预测复杂断块油藏型储气库调峰能力局限实在太大。数值模拟技术是一种非常有力的三维可视化、定量化技术手段，前期在油气田开发中取得了巨大的成功，已经成为国外油田开发的强制性技术要求。数值模拟集成了精细构造、储层非均质性详细描述、地震、试井、测井、岩心分析等多学科的资料，可精细模拟地质三维非均质性、各向异性、复杂渗流机理、井间干扰等以及快速多方案可视化定量预测。

如专利申请201710261608.3公开了一种输气管网、储气库调峰方案综合评价方法，其包括：步骤1，城市燃气负荷预测：采用人工神经网络模型建立城市燃气负荷预测模型，使用差分进化极限学习机算法对被调峰城市燃气负荷进行预测，从而确定调峰量；步骤2，储气库调峰优化：根据以往储气库的调峰运行经验，拟合出储气库运行参数与调峰量的关系式，得到一定调峰量下的储气库采气速率；步骤3，管网调峰量模拟，得到预选的调峰方案；步骤4，调峰方案综合评价：对不同调峰方案进行综合评价，从而得到最优的调峰方案。

不同于常规气藏，复杂断块油藏被断层完全隔开时，每个断块都有不同的流体及压力系统，对其开展数值模拟时需要分区敷设相渗、毛管力曲线以及分断块分层平衡初始化以拟合储量。另外，多周期运行注入冷气会扰动储层温度场，粘度、气油比等高压物性参数受温度影响十分大，传统油藏工程方法及常规数值模拟将储层视为恒温，导致历史拟合过程物质平衡拟合与压力拟合间存在不可协调的矛盾。调峰能力预测精度，将影响储气库运行的周期注采气量，进而影响储气库建库新钻井数量，这直接事关储气库建设阶段投资。

因此，研制一套复杂断块油藏型储气库调峰能力高精度预测方法，对指导储气库高效建库运行具有重要意义。

发明内容